题目内容
（12分）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆。如图所示，某研学小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L = 4.8m，质量m = 10.0的石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角α = 30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s = 19.2m。不计空气阻力，重力加速度取g =10m/s²。求：
（1）石块刚被抛出时的速度大小v0；
（2）石块刚落地时的速度vt的大小和方向；
（3）抛石机对石块所做的功W。
（1）石块被抛出后做平抛运动
水平方向s = v0t（1分）
竖直方向
（1分）
h = L + 
（1分）
求出v0 = 16m/s （1分）
（2）落地时，石块竖直方向的速度
vy = gt = 12m/s （1分）
落地速度 
20m/s （2分）
设落地速度与水平方向间的夹角为θ，如图
tanθ = 
= 
（1分）
θ = 37 o 或θ = arctan （1分）
评分标准：角度用图示或用文字表述，如果不交待是哪个角度，扣1分。
（3）长臂从初始位置转到竖直位置，根据动能定理
（2分）
求出Ｗ = 2000J 1分）
练习册系列答案
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“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，如图所示，某研学小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂与水平面间的夹角α=30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=19.2m．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中．开始时，长臂与水平面间的夹角为α=30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出点间的水平距离s=19.2m．不计空气的阻力和杆的质量，重力加速度取g=10m/s2．求：
“投石机”是古代战争中常用的一种设备，它的结构可简化为如图所示的模型．某研学小组用自制的投石机演练投石过程．所用抛石机长臂的长度L=25/8m，质量m=12.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂与水平面间的夹角α=37°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，测得石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=10m．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L，石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂与水平面间的夹角α，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s．不计空气阻力．根据以上条件，不能求出的物理量是（ ）
“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂与水平面间的夹角α=30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=19.2m．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：